CN116937077A - 电池、电池组及电子装置 - Google Patents

Abstract

一种电池，包括电芯。电芯包括第一表面。电池还包括印刷电路板、保护体及柔性电路板。印刷电路板电连接电芯。印刷电路板设置于第一表面上，且印刷电路板在第一表面所在平面的投影全部位于第一表面的范围内。印刷电路板包括与第一表面背对的第一边缘。保护体包覆印刷电路板。保护体包括与第一表面背对的上表面，至少部分第一边缘暴露于上表面。柔性电路板的一端电连接印刷电路板，另一端延伸出保护体外。本申请还提供一种具有上述电池的电池组和电子装置。本申请能够提高电池安全性和可靠性，减少电芯容量降低的情况，也利于提高电芯的散热性能。

Description

电池、电池组及电子装置

本申请为申请号为202011196990.2、申请日为2020年10月31日、发明名称为“电池、电池组及电子装置”的分案申请。

技术领域

本申请涉及电池技术领域，尤其涉及一种电池及具有所述电池的电池组和电子装置。

背景技术

随着电池技术的发展，电池在电子移动设备、电动工具及电动汽车等电子装置中得到广泛应用。电池在使用过程中，当受到机械滥用(比如碰撞、挤压、跌落等)时，容易造成电池头部的保护板受到外力冲击而导致失效。因此，通常需要在电池头部包裹绝缘胶带或注塑胶框。

然而，绝缘胶带需要根据保护板表面形状进行裁剪，生产效率低，而且绝缘胶带的粘贴强度有限，可靠性差。注塑胶框能够与保护板表面充分贴合，且与保护板之间的粘结可靠性提高，但胶框会占用电芯头部的体积，导致电芯容量的降低。此外，包裹绝缘胶带或注塑胶框的方式均不利于保护板进行散热。

发明内容

为解决现有技术以上不足之处，有必要提供一种电池。

另外，还有必要提供一种具有上述电池的电池组及电子装置。

本申请提供一种电池，包括电芯。电芯包括第一表面。电池还包括印刷电路板、保护体及柔性电路板。印刷电路板电连接电芯。印刷电路板设置于第一表面上，且印刷电路板在第一表面所在平面的投影全部位于第一表面的范围内。印刷电路板包括与第一表面背对的第一边缘。保护体包覆印刷电路板。保护体包括与第一表面背对的上表面，至少部分第一边缘暴露于上表面。柔性电路板的一端电连接印刷电路板，另一端延伸出保护体外。

在一种可能的实现方式中，第一边缘完全暴露于上表面，并与上表面齐平。

在一种可能的实现方式中，上表面至第一边缘的垂直距离D的范围为：0≤D≤10mm。

在一种可能的实现方式中，电池还包括绝缘件，绝缘件包覆保护体，并覆盖第一边缘。

在一种可能的实现方式中，上表面上设有多个定位槽，部分第一边缘暴露于多个定位槽。

在一种可能的实现方式中，保护体设有多个标识，标识为数字、文字和图形中的至少之一。

在一种可能的实现方式中，保护体设有凹槽，柔性电路板包括位于保护体内的第一分部、位于保护体外的第二分部以及连接于第一分部和第二分部之间的弯折部，弯折部位于凹槽内。

本申请还提供一种电池组，电池组包括多个如上电池。

在一种可能的实现方式中，多个电池堆叠设置或并排设置。

本申请还提供一种电子装置，电子装置包括如上电池。

本申请设置印刷电路板在第一表面所在平面的投影全部位于第一表面的范围内，有利于使得沿电芯的宽度方向和厚度方向，保护体均不超出电芯；再者，通过控制保护体的上表面与印刷电路板的第一边缘之间的垂直距离D在一定范围内，使得沿电芯的长度方向，保护体的尺寸也较小，因此保护体在提高电池安全性和可靠性的同时，减少了电芯容量降低的情况；另外，第一边缘暴露于保护体的设置也利于印刷电路板散热，提高电芯的散热性能。

附图说明

图1为本申请一实施方式提供的电池的结构示意图。

图2为图1所示的电池的分解图。

图3为图2所示的电池的保护体的结构示意图。

图4为一实施例中图1所示的电池沿IV-IV的剖视图。

图5为另一实施例中图1所示的电池沿IV-IV的剖视图。

图6为本申请另一实施方式提供的电池去掉第一绝缘件后的结构示意图。

图7为图6所示的电池沿VII-VII的剖视图。

图8为本申请再一实施方式提供的电池的结构示意图。

图9为本申请一实施方式提供的电池组的结构示意图。

图10为本申请又一实施方式提供的电池组的结构示意图。

图11为本申请一实施方式提供的电子装置的结构示意图。

主要元件符号说明

电池组 1

电子装置 2

电芯 10

外壳 11

极耳 12

印刷电路板 20

保护体 30

凹槽 31

柔性电路板 40

第一分部 41

第二分部 42

弯折部 43

第一绝缘件 50

第二绝缘件 60

第三绝缘件 70

电池 100、200、300

第一表面 101

第二表面 102

侧面 103

外壳本体 110

顶封边 111

侧封边 112

第一边缘 201

第二边缘 202

电连接件 210

上表面 301

连接器 420

定位槽 3010

标识 3012

垂直距离 D

第一尺寸 D1

第二尺寸 D2

第三尺寸 D3

如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本申请。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本申请的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本申请。

下面结合附图，对本申请的一些实施方式作详细说明。在不冲突的情况下，下述的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

请参阅图1至图4，本申请一实施方式提供一种电池100，包括电芯10、印刷电路板20、保护体30及柔性电路板40。

电芯10包括第一表面101、与第一表面101相背的第二表面102以及连接于第一表面101和第二表面102之间的侧面103。在一实施方式中，电芯10包括外壳11、设置于外壳11内的电极组件和电解液(图未示)、以及电连接于电极组件的极耳12，极耳12自外壳11伸出。更具体地，外壳11可以是采用铝塑膜封装得到的包装袋，即电芯10可以为软包电芯。此时，外壳11包括用于容置电极组件和电解液的外壳本体110、以及连接于外壳本体110的顶封边111和侧封边112，极耳12自顶封边111伸出。外壳本体110连接于顶封边111的表面即为第一表面101。可以理解，电芯10并不限于软包电芯，还可以为钢壳电芯或铝壳电芯等，本申请并不作限制。

印刷电路板20电连接于电芯10。具体地，印刷电路板20上可设有电连接件210，印刷电路板20通过电连接件210(如镍片)电连接于电芯10的极耳12。印刷电路板20垂直设置于第一表面101，且印刷电路板20在第一表面101所在平面的投影全部位于第一表面101的范围内。在另一实施方式中，印刷电路板20也可以倾斜设置于第一表面101，且印刷电路板20与第一表面101之间的夹角小于90度。

保护体30包覆印刷电路板20。其中，印刷电路板20包括与第一表面101背对的第一边缘201以及朝向第一表面101的第二边缘202。保护体30包括与第一表面101背对的上表面301，至少部分第一边缘201暴露于上表面301。具体地，保护体30的上表面301向内凹陷以形成用于暴露至少部分第一边缘201的通槽或沉槽，通槽或沉槽的延伸方向可平行于印刷电路板20的延伸方向。

柔性电路板40的一端电连接印刷电路板20，另一端延伸出保护体30外并用于与外部元件(图未示)电连接。在一实施方式中，柔性电路板40上设有连接器420，柔性电路板40用于通过连接器420使电芯10与外部元件电连接。

以软包电芯为例，制造电芯10时，首先将电极组件封装于外壳11内，使外壳11形成用于收容电极组件的外壳本体110以及连接于外壳本体110的顶封边111和侧封边112，并使极耳12从顶封边111伸出。然后，将印刷电路板20与极耳12电连接，并将印刷电路板20翻折到第一表面101与顶封边111形成的收容空间内，使得印刷电路板20垂直设置或倾斜设置于第一表面101。然后，在印刷电路板20的表面通过低压注塑成型绝缘材料并固化的方式形成保护体30。保护体30的材质可以为硅胶、热熔胶、环氧树脂等绝缘树脂。

其中，上表面301至第一边缘201的垂直距离D的范围为：0≤D≤10mm。如图4所示，在一实施例中，上表面301至第一边缘201的垂直距离D的范围为：0＜D≤10mm。其中，可以在模具(图未示)内表面设置用于支撑印刷电路板20的凸棱，当成型并开模后，凸棱便会在保护体30的上表面301形成对应的通槽或沉槽，以将保护体30内印刷电路板20的至少部分第一边缘201暴露出来。其中，可通过设置凸棱的高度来控制保护体30的上表面301与印刷电路板20的第一边缘201之间的垂直距离D。

结合参照图3至图5，沿电芯10的长度、宽度和厚度方向，保护体30分别具有第一尺寸D1、第二尺寸D2和第三尺寸D3。其中，第一尺寸D1为印刷电路板20的第一边缘201与第一表面101之间的距离以及所述垂直距离D之和。因此控制垂直距离D在一定范围内，利于减小保护体30的第一尺寸D1。由于印刷电路板20在第一表面101所在平面的投影全部位于第一表面101的范围内，因此第二尺寸D2不超过电芯10的宽度且第三尺寸D3不超过电芯10的厚度，即利于减小第二尺寸D2和第三尺寸D3。同时，第二尺寸D2和第三尺寸D3的设置还需要使得保护体30能够同时包覆顶封边111与印刷电路板20。

如图5所示，在另一实施例中，第一边缘201完全暴露于上表面301，并与上表面301齐平。即，保护体30的上表面301与印刷电路板20的第一边缘201之间的垂直距离D等于0。对应的，模具用于支撑印刷电路板20的内表面不设置上述凸棱，即所述内表面为平面。此时，即沿电芯10的长度方向，保护体30不超出印刷电路板20的第一边缘201，使得保护体30的第一尺寸D1进一步减小，避免了电芯10容量的降低。

本申请设置保护体30包覆印刷电路板20，因此，当电池100受到机械滥用(比如碰撞、挤压、跌落等)时，保护体30的存在能够起到一定的缓冲作用，有利于减小电芯10头部和印刷电路板20受到的外部冲击，避免电芯10外壳11破损和漏液，避免电芯10失效问题，从而提高电池100的安全性和可靠性。

其次，本申请设置印刷电路板20在第一表面101所在平面的投影全部位于第一表面101的范围内，使得沿电芯10的宽度方向和厚度方向，保护体30均不超出电芯10，即保护体30的第二尺寸D2和第三尺寸D3较小。再次，通过控制保护体30的上表面301与印刷电路板20的第一边缘201之间的垂直距离D在一定范围内，使得沿电芯10的长度方向，保护体30的第一尺寸D1也较小。因此，保护体30在提高电池100安全性和可靠性的同时，由于三个方向的尺寸较小，减少了电芯10容量降低的情况(可以理解，在电池100整体体积一定的情况下，若保护体30体积较大，则电芯10的体积需要相应减小，从而大幅降低电芯10容量)。

另外，由于印刷电路板20上通常设有发热元件，第一边缘201暴露于保护体30的设置也利于印刷电路板20散热，提高电芯10的散热性能。

在一实施方式中，电池100还包括第一绝缘件50，第一绝缘件50包覆保护体30，并覆盖第一边缘201。第一绝缘件50用于将保护体30固定于电芯10，提高保护体30的稳固性。其中，绝缘件具体可以为绝缘胶带。

如图1和图2所示，电池100还可包括第二绝缘件60和第三绝缘件70，第二绝缘件60包覆电芯10的第二表面102。第三绝缘件70包覆电芯10的侧面103。第二绝缘件60和第三绝缘件70分别用于对电芯10的第二表面102和侧面103提供绝缘保护，并防止第二表面102和侧面103受到外力磨损。

如图2和图3所示，在一实施方式中，保护体30设有凹槽31，柔性电路板40包括位于保护体30内的第一分部41、位于保护体30外的第二分部42以及连接于第一分部41和第二分部42之间的弯折部43，弯折部43位于凹槽31内。柔性电路板40通过第一分部41电连接于印刷电路板20。连接器420设置于第二分部42上。更具体地，第一分部41露出于第一绝缘件50。

请参阅图6和图7，本申请另一实施方式还提供一种电池200。与上述电池100不同之处在于，电池200的保护体30的上表面301设有多个定位槽3010，部分第一边缘201暴露于定位槽3010。如图所示，定位槽3010的数量为可以为两个，且两个定位槽3010的排列方向平行于印刷电路板20的延伸方向。

其中，可以将模具内表面设置的凸棱改为多个凸块，当成型并开模后，多个凸块便会在保护体30的上表面301形成对应的多个定位槽3010。同样的，可通过设置凸块的高度来控制保护体30的上表面301与印刷电路板20的第一边缘201之间的垂直距离D。

如图7所示，在一实施方式中，上表面301至第一边缘201的垂直距离D的范围为：0＜D≤10mm。

请参阅图8，本申请再一实施方式还提供一种电池300。与上述电池200不同之处在于，电池300的保护体30的上表面301设有多个标识3012，标识3012包含有对应所述电芯10的识别信息。其中，标识3012可包括数字、文字和图形中的至少之一。

在一实施方式中，标识3012为由上表面301凹陷形成的凹纹。对应的，可以在模具内表面设置用于支撑印刷电路板20的凸纹，当成型并开模后，凸纹便会在保护体30的上表面301形成对应的标识3012。由于标识3012为相较于保护体30的上表面301凹陷的结构，因此标识3012的设置不会增加保护体30的第一尺寸D1，从而避免由于保护体30第一尺寸D1的增加需要对应减小电芯10的长度，避免降低电芯10的容量。

请参阅图9和图10，本申请还提供一种电池组1。电池组1包括多个电池100。其中，多个电池100可以沿电芯10的厚度或宽度方向排列。如图9所示，多个电池100可以沿电芯10的厚度方向排列，即多个电池100堆叠设置。如图10所示，多个电池100沿电芯10的宽度方向排列，即多个电芯10并排设置。

请参阅图11，本申请还提供一种电子装置2，电子装置2包括如上的电池100(或电池200、300)。在一实施方式中，本申请的电子装置2可以是，但不限于，笔记本电脑、笔输入型计算机、移动电脑、电子书播放器、便携式电话、便携式传真机、便携式复印机、便携式打印机、头戴式立体声耳机、录像机、液晶电视、手提式清洁器、便携CD机、迷你光盘、收发机、电子记事本、计算器、存储卡、便携式录音机、收音机、备用电源、电机、汽车、摩托车、助力自行车、自行车、照明器具、玩具、游戏机、钟表、电动工具、闪光灯、照相机、家庭用大型蓄电池和锂离子电容器等。

以上实施例仅用以说明本申请的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本申请的技术方案进行修改或等同替换，而不脱离本申请技术方案的精神和实质。

Claims (10)

1.一种电池，包括电芯，所述电芯包括第一表面，其特征在于，所述电池还包括：

印刷电路板，电连接所述电芯，所述印刷电路板设置于所述第一表面，且所述印刷电路板在所述第一表面所在平面的投影全部位于所述第一表面的范围内，所述印刷电路板包括与所述第一表面背对的第一边缘；

保护体，包覆所述印刷电路板，所述保护体包括与所述第一表面背对的上表面，至少部分所述第一边缘暴露于所述上表面，所述保护体由绝缘材料在所述印刷电路板的表面通过低压注塑成型并固化的方式形成；及

柔性电路板，所述柔性电路板的一端电连接所述印刷电路板，另一端延伸出所述保护体外。

2.如权利要求1所述的电池，其特征在于，所述第一边缘完全暴露于所述上表面，并与所述上表面齐平。

3.如权利要求1所述的电池，其特征在于，所述上表面至所述第一边缘的垂直距离D的范围为：0≤D≤10mm。

4.如权利要求1所述的电池，其特征在于，所述电池还包括第一绝缘件，所述第一绝缘件包覆所述保护体，并覆盖所述第一边缘。

5.如权利要求1所述的电池，其特征在于，所述上表面上设有多个定位槽，部分所述第一边缘暴露于所述多个定位槽。

6.如权利要求5所述的电池，其特征在于，所述定位槽的排列方向平行于所述印刷电路板的延伸方向。

7.如权利要求1所述的电池，其特征在于，沿所述电芯的宽度方向和厚度方向，所述保护体均不超出所述电芯。

8.如权利要求1-7中任一项所述的电池，其特征在于，所述保护体设有凹槽，所述柔性电路板包括位于所述保护体内的第一分部、位于所述保护体外的第二分部以及连接于所述第一分部和所述第二分部之间的弯折部，所述弯折部位于所述凹槽内。

9.一种电池组，其特征在于，所述电池组包括多个如权利要求1-8中任一项所述的电池。

10.一种电子装置，其特征在于，所述电子装置包括如权利要求1-8中任一项所述的电池。